Ознакомление с причинами, вызывающими появление напряже­ния прикосновения и напряжения шага, страница 2

Если площадь подошвы одной ноги принять равной 0,0225 м², то диаметр (d) эквивалентного ей диска будет равен 0,17м, а сопротивление растеканию тока составит ([3], табл. 3.1, п.9):

Сопротивление растеканию основания,   т.е. сопротивление растеканию обоих ног человека, будет равно:

Подставив это значение в выражение для  получим:

3. НАПРЯЖЕНИЕ ШАГА

Напряжением шага называется напряжение между двумя точками цепи тока, находящимися одна от другой на расстоянии шага, на которых одновре­менно стоит человек (рис. 3):

U_Ш=,

где х, х + а - расстояние 1 и 2-й точек на поверхности земли, в которых нахо­дятся одновременно ноги человека, от заземлителя; а - длина шага, принимае­мая равной 0,8 м (предполагается, что человек движется по направлению к заземлителю или от него).

Поскольку и являются частями потенциала заземлителя , раз­ность их также есть часть этого потенциала. Поэтому

U_Ш=

где - коэффициент напряжения шага, учитывающий форму потенциальной кривой:

Рис. 3. Напряжение шага

Разность потенциалов между двумя точками, на которых стоит человек, т.е, делится между сопротивлением тела человека и последователь­но соединенным с ним сопротивлением растеканию основания R_oc. (рис. 4). В данном случае сопротивление основания складывается из двух последова­тельно соединенных сопротивлений растеканию тока у ног человека: R_oc=2R_H=

Рис. 4. Расчетная схема для определения напряжения шага с учетом падения напряжения в сопротивлении основания, на котором стоит человек

Следовательно, как видно непосредственно из рис. 4,б, напряжение, при­ложенное к телу человека:

U`<sub>Ш</sub>= ,  , U`_Ш=

где   - коэффициент напряжения шага, учитывающий падения напряжения в сопротивлении растекания основания, на котором стоит человек:

4. ОПИСАНИЕ ЛАБОРАТОРНОГО СТЕНДА

Принципиальная схема исследуемых сетей показана на лицевой панели стенда и на рис. 5.

На схеме А (рис. 5) показана трехфазная трехпроводная линия с изолиро­ванной нейтралью напряжением U_Л= 380 В и потребителями ЭП-1, 2, 3, 4.

На схеме В (рис. 5) показана трехфазная четырехпроводная воздушная линия с обрывом фазы В и замыкание ее на землю.

Коммутационные элементы схемы обеспечивают:

Q   - переключение схемы стенда.

Q_c - подключение стенда к сети.

Q_Ш - переключение величины сопротивления изоляции фаз.

Q_1,3 - подключение электропотребителей ЭП-1, ЭП-2 к сети.

Q₂  - искусственное замыкание фазы В на корпус ЭП-1.

Q₄ - искусственное замыкание фазы А на корпус ЭП-2.

Q_h- имитирует прикосновение человека к корпусу ЭП-4.

Сопротивления R_hи R_ос - имитируют сопротивление человека и сопро­тивление основания.

Гнезда 0, 1, 2, 3, 4, 5 обеспечивают измерение напряжения прикос­новения, шага и потенциала основания вокруг заземлителя с помощью вольт­метра. Гнездо "" имитирует точку поверхности земли, имеющую нулевой потенциал.

5. МЕРЫ  БЕЗОПАСНОСТИ

Конструкция   стенда   удовлетворяет  требованиям   ГОСТ   12.2.113-82 "Работы учебные лабораторные. Общие требования безопасности".

6. ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

6.1. Снять зависимости , U_пр от расстояния от заземлителя до электроустановки. Для этого:

6.1.1.Переключатель Q_hпоставить в положение выключено.

6.1.2.Переключателем Qподключить схему А.

6.1.3.Переключателем Q_из установить определенное значение сопротив­ления изоляции (по указанию преподавателя).

Рис. 5. Принципиальные схемы исследуемых сетей (схема А – трехфазная техпроводная с изолированной нейтралью, схема В – трехфазная четырехпроводная с глухим заземлением неейтрали)

6.1.4.Выключателем Q_cподать напряжение на стенд. Выключателями Q₁по­дать напряжение на ЭП-1, a Q₂имитировать замыкание фазы В на корпусЭП-1.

6.1.5.Измерить потенциалы корпусов ЭП1-ЭП4 относительно земли (между клеммами  и клеммой " °° "). Результаты измерений занести в табл. 1 (п. 1).

6.1.6.Измерить потенциалы оснований (точки 0, 2, 4 и 5), на которых может находиться человек . Результаты измерений занести в табл. 1 (п. 2).

6.1.7.Измерить напряжение U_пр на корпусах электроустановок ЭП-1-ЭП-4 относительно основания (точки 0, 2, 4 и 5), на котором может находиться че­ловек. Результаты измерений занести в табл. 1 (п. 3).

6.1.8.Измерить U_пр с учетом падения напряжения в сопротивлении основания, для чего включить переключатель Q_h. Результаты измерений занести в табл. 1 (п. 4).